浅谈掘进工作面煤与瓦斯突出的防治.doc

浅谈掘进工作面煤与瓦斯突出的防治煤与瓦斯突出事故是非常复杂的动力现象，到目前为止，虽已有许多假说，但没有一种假说对各种地质、开采条件下的煤与瓦斯突出发生的规律全部掌握。煤与瓦斯突出的危险区域，实际上相当于已经预测到突出危险性，接下来的首要工作是采取防突措施。因此，在掘进工作过程中制定和实施煤与瓦斯突出防治措施时，应该因地制宜，结合本矿目前掘进煤层的实际情况，收集已往的基础资料以及根据《防治煤与瓦斯突出细则》制定出可行的防突措施，确保煤矿井下的安全生产。防止煤与瓦斯突出措施分为区域性煤与瓦斯突出措施、局部煤与瓦斯突出措施。区域性防突措施一般有开采保护层、预抽煤层瓦斯和煤层注水等措施，在众多的区域性防突措施中，开采保护层是最有效的防突措施之一。以盘县西冲镇小云盘煤矿为例，其煤矿采深到+1500米后，因北翼受F63逆断层和南翼朱家坟背斜的构造影响，揭露3#、7#、9#均为突出煤层，而且突出危险性比较大，又是急倾斜煤层，倾角在550～750之间，因此开采保护层不适用于该矿。除了开采保护层外，较有效的区域措施就是预抽3#煤层瓦斯，该措施的实质是：通过向3#煤层内打大量的密集钻孔，造成局部卸压，同时排放瓦斯、释放瓦斯压力；再经过6个月的预抽3#煤层瓦斯，进一步降低煤层中的瓦压力与瓦斯含量，并由此引起煤层的收缩变形，增大了煤的坚固性系数和使地应力下降等。其发生煤与瓦斯突出的主要原因是地应力和煤的物理力学性质，而预抽煤层瓦斯可以降低地应力、增强煤体的物理力学性质、降低瓦斯压力和瓦斯含量。由此可见，预抽煤层瓦斯可以作为盘县西冲镇小云盘煤矿发生煤与瓦斯突出的防治措施。进行区域防突措施后，还要进行回采工作面的突出危险性预测，如果是有突出危险性的回采工作面，就要采取回采工作面的防突措施。盘县西冲镇小云盘煤矿发生煤与瓦斯突出的地点基本上都在掘进头，上山、平巷掘进时，不但要考虑掘进头的地应力和煤体的物理力学性质，而且还要考虑到煤体的自重应力。因此应采取超前钻孔和超前金属骨架相结合的措施。打超前钻能使工作面附近的集中应力和高瓦斯压力向工作面前方远移，从而减小工作面附近应力和瓦斯压力梯度，使工作面前方形成一个8～10米长的卸压带和排瓦斯带；使用超前金属骨架可以防止因掘进工作面顶煤松软而冒顶诱导突出，在掘进工作面前方沿巷道顶部先打上一排超前金属骨架，可以支撑巷道顶部的煤体，还可以排放瓦斯，其主要目的是增强巷道上方煤体的稳定性。超前金属骨架架设好后，接下来的工作是使用QBZ－22轻便防突钻机打超前钻孔，超前钻孔是在掘进工作面向前方煤体打三排18个钻孔，每个钻孔深10米，并始终保持钻孔有5米的超前距离，使掘进工作前方煤体卸压、排放瓦斯，以达到减弱或防止煤与瓦斯突出的目的。盘县西冲镇小云盘煤矿+1500米石门揭煤措施，因为该矿是急倾斜煤层。通过综合评价已往各石门揭煤时所发生的突出现象，该石门采用预抽煤层瓦斯作石门揭煤防突措施，其措施如下：1、石门掘进工作面掘进期间采用先探后掘的措施进行掘进，当工作面迎头底板距煤层顶板法向距离为10米时，在巷道迎头施工2个穿透煤层全厚且进入煤层顶板不小于0.5米的前探孔，探明前方煤层的赋存条件、地质构造、瓦斯情况。2、石门掘进工作面迎头顶（或底）板距煤层顶板法向距离为5米时，在巷道迎头施工2个穿透煤层全厚且进入煤层顶板不小于0.5米的前探孔，进一步探明前方煤层的赋存状况，并在工作面施工3个预测预报孔，对前方煤体的突出危险性进行预测预报。如工作面有突出危险时，必须在工作面施工抽放钻孔对前方煤体进行瓦斯预抽。抽放钻孔布置到石门轮廓线5米的煤层内，抽放钻孔直径75L，孔间距、排距均0.3米，钻孔孔底间距为2米，每排打7个抽放钻孔，共打5排。每个抽放孔施工完毕及时封孔进行抽放，对抽放孔的抽放瓦斯进行测试，确保所有抽放孔单孔瓦斯浓度降到10％以下且抽放孔控制范围内瓦斯含量小于8m3/t，瓦斯压力降低到0.74Mpa后，再进行效果检验工作，无突出危险后方可向前掘进，掘进到巷道距煤层法向距离为３米时，开始采用远距离放炮揭煤，直至揭开煤层。在采取措施后，要进行措施效果检验，若措施无效，则要采取附加措施，掘煤的附加措施有深孔松动爆破，石门揭煤的附加措施有排放钻孔等；如果措施有效，则在采取一定的安全防护措施后，就可进行掘进作业。与局部煤与瓦斯突出措施相比，区域性煤与瓦斯突出措施的优点在于它是采掘工作开展前预先采取措施，措施施工与采掘作业互不干扰，并且效果较好，因此应该优先采用区域性防突措施。但在煤矿的掘进过程中，无论采用哪种防突措施，只要能安全、高效地完成矿井的掘进工程，这个措施就是有效的防突措施。